“考霸”也是“发明控”

南工“工科男”一年“四大发明”

杨晨在做实验

被同学们尊称为“工科神男”，万博体育bet 土木大四的杨晨，最近可谓喜事不断：陆续收到英国曼彻斯特大学、谢菲尔德大学、南安普敦大学、伯明翰大学等多家世界前100强高校的“offer”，到底应该选择去哪家呢？杨晨说，“还没有最后想好！

这位同学们眼中的“考霸”，自嘲说并不是大家想象中的那种“别人家孩子”， 学习成绩并不特别出类拔萃，但他却有一个强项——从小就特别喜欢“动手动脚”， 在大二到大三期间，不到一年的时间里，就做出了四项了不起的发明，这四项发明都获得了国家发明专利。

遇“顶针”监理，促发明奇想

杨晨的父亲是位建筑工程师。学土木的杨晨没事时总喜欢往父亲的建筑工地跑，听父亲和其他工程师在工地上讨论设计方案，看工人施工的每一步工艺流程。

大二时，杨晨利用空闲时间，到父亲所在公司的施工工地上学习滑模技术。一天，他听到不远处传来争执声，过去一看，原来是一个做事特别“顶针”的监理，在验收父亲公司的施工项目时，认为预留孔不过关，不同意签验收合格的字。

原来，在建筑混凝土施工中，由于重型工程设备安装的需要，常常需要在混凝土基础上设置用来安置螺栓的预留孔。父亲他们所设计的预留孔很深，传统方法一般会用钢模板、木模板，或者用砂浆混凝土预制模板。但这几种模板或者成本高，或者制作、安装、拆除困难，或者抗拔力不强，用在这种比较深的预留孔上都不太理想。

就在父亲与其他工程师绞尽脑汁想办法解决时，杨晨也在冥思苦想怎么解决这一技术难题。他想，能否找到一种重量轻、成本低、抗拔力又强的新材料呢？

一天上课后回到宿舍，躺在床上看着窗外，当他看到宿舍的纱窗，纱窗上的一个个网眼让他忽然有了灵感：在施工工地上，铁丝网、废钢筋这些建筑施工后废弃的“边角料”不是可以很好地利用吗？假如用废钢筋扎成骨架，外面再罩上钢丝网做成模板，效果会怎样呢？

说做就做，立即动手：骨架按照预留孔的尺寸做成，杨晨先把骨架试着做成长方体，后来又改成了上口小下口大的倒八字形——因为这可以增加后期混凝土的握固力；在骨架外面罩上一层铁丝网，不行，罩上双层效果更好，铁丝网的网眼大小调得合适的话，浇筑水泥后，会有一小部分的混凝土可以通过铁丝网的网孔渗过铁丝网，将铁丝网向预留孔内压紧，因此在侧面会有小范围的凹凸变形，这样就大大增强了抗拔力，有利于后期与混凝土的相互粘结。

经过不知多少次的反复调试、改良后，一种重量轻、抗拔力强、成本低、制作简单便捷的新型预留孔模板做成了。这种新型模板，与传统的木模板相比，因为用的是边角废料，能节省材料费40%—60%，又因为这种方法施工完后不需要拆除，因此可以完全省去繁琐的拆除人工；而与传统的花纹钢板预留孔相比，经济效益就更加明显，能节省材料费80%—90%，制作费用能节省60%—70%。

实际上，杨晨的其他方发明也是这样，简单实用、操作方便，成本低廉，小发明却解决了施工中遇到的大难题。比如：锚固端内藏式预应力圆筒仓，与传统的锚固端柱式封堵相比，几乎能省去全部的混凝土、脚手架和模板的费用，节省90%的锚具封堵施工工期；钢管扣件式滑模平台系统，相对于型钢平台，其制作、安装、拆除要节省耗工和工期50%以上；滑模模板收分器，与传统的斜截面的混凝土翻模工艺相比，能节省人工费40-50%，完全省去脚手架及对拉螺杆费用、节省模板费用30-50%，能大大提高施工速度，节省工期70%以上。

杨晨在做实验

院士点拨，“卓越工程师”是这样打造出来的

虽然有好多同学称自己为“潇潇学神”，但杨晨却认为自己并不是那种传统意义上的“邻家小孩”：由于自己爱好太多，学习成绩并不是出类拔萃。

但从小就喜欢“搞破坏”、经常把家里的小电器拆得七零八落、喜欢玩“乐高”积木的杨晨，来到有着浓厚创新创业氛围的南工后，却感到如鱼得水。由于他动手能力强、思维活跃，大二上学期被选拔进入了“卓越工程师”班。班上每位同学都配上了最好的导师，导师经常带他们一起做实验，让他们很早就融入到导师的科研团队里，参与导师的课题研究。导师还经常带他们到企业去实地观摩、实习，熟悉各种施工的工艺流程。

导师、辅导员也经常组织他们参加各种校内校外的科技竞赛，还经常举办各种创新创业讲座。

在第十二届创新杯上，中科院院士黄维校长也来到了竞赛现场。杨晨抓住这一难得机会，立即把困惑自己多日的问题向黄院士提了出来：父亲公司有个哈萨克斯坦阿斯塔纳水泥厂工程，在做预算的时候发现，当地缺少混凝土缓凝剂的供应，运要花时间，价格贵还要加运费，要多花不少钱。“有没有什么新材料能替代过去那种传统的混凝土缓凝剂？”

黄院士沉吟片刻，微笑着对杨晨说：“你的问题提得很好，学以致用，带着问题学，才能学得扎实、学出名堂。据我所知，传统的混凝土缓凝剂，多以多羟基化合物以及糖钙为主要原料。在哈萨克斯坦，糖钙为主要原料的缓凝剂难弄到，但普通的糖到处都能弄到啊，经济便宜，化学成分也类似，你可以试一试，看看能不能用糖渣来替代。”

真是“一句话惊醒梦中人”，杨晨立即着手试验。嘿，用普普通通的糖渣替代，效果比想象中的还要好：不仅抗渗性更好，也增加了水泥后期强度，还可以减少减水剂的使用。

杨晨把自己的这一成果立即用到了哈萨克斯坦的施工项目上。计算下来，若从中国进口传统缓凝剂，需要2个月时间运输，每立方米混凝土缓凝剂成本为104.4元/公斤，而使用糖替代作外加剂，每立方米混凝土的缓凝剂成本只要3.65元，光缓凝剂一项就节约资金70余万元。

在校本科生科技论坛上，杨晨的“糖在混凝土施工中的卓越功效”这一课题还获得了一等奖，那时候，他刚刚升上大三。而杨晨以这一课题为主要内容所撰写的论文，经过土木学院院长董军教授的指导，还发表在了国家级期刊《城市建设理论研究》（2012年11期）上。

如今，已经大四快毕业的杨晨，也已确定了今后的发展之路：“施工离不开结构，结构离不开施工，两者是相辅相成的。在中国，这是一个朝阳产业，蓬勃发展的同时需要大量的专业人才，因此，我还是想去英国深造，充实一下自己。”

2014年3月31日《江苏教育新闻网》：www.jsenews.com/site/boot/newsmore_2014_a2014033166246.html